二、透镜（专项训练）物理苏科版2024八年级上册

二、透镜 一．探究凸透镜对光的作用（共6小题） 二．探究凹透镜对光的作用（共6小题） 三．光心、主光轴与焦点（共5小题） 四．用平行光测定凸透镜焦距（共5小题） 五．凸透镜的特殊光线作图（共5小题） 六．凹透镜的特殊光线作图（共5小题） 一．探究凸透镜对光的作用（共6小题） 1．如图所示，小明打开手机的手电筒功能对着透镜照射，经透镜后在白纸上出现一个比透镜大的圆形光斑，保持手机与透镜位置不变，将光屏逐渐靠近透镜，发现光斑一直变小，但始终比透镜大，据现象判断该透镜（ ） A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜 C．可能是凸透镜 D．可能是厚度相同的玻璃镜 2．夏夏同学利用凸透镜进行科学实验时，他发现用激光笔照射两个凸透镜后，发生了有趣的现象，下列哪个光路图能正确反映平行光经折射后的情况（　　） A．B．C． D． 3．关于凸透镜对光线的作用，下列说法中正确的是 （　　） A．光通过凸透镜就会变成平行光 B．只有平行于主轴的光线通过凸透镜才能被会聚 C．发散的入射光线透过凸透镜不会会聚 D．除了通过光心的光线外，所有光线通过凸透镜都会被会聚 4．凹透镜中间较边缘 （选填“厚”或“薄”）；如图所示的透镜，对光线具有会聚作用的是 。 5．香水的主要成分是易燃酒精。如图所示为两瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，容易在阳光下引发火灾的是 （选填“a”或“b”） ，原因是这类透镜对光线具有 （选填“会聚”或“发散”）作用。 6．不同的凸透镜对光的折射程度是不同的，即每个凸透镜的焦距不一定是相同的。 (1)凸透镜焦距大小由凸透镜的哪些因素决定呢？请猜想出影响凸透镜焦距大小的三个因素： 、 、 ； (2)某同学用两个材料相同、凸起程度一样，但横截面积不同的凸透镜会聚太阳光，测出会聚点（即焦点）到光心的距离都是10cm。根据这个情况，可推测：凸透镜焦距大小与 无关； (3)某同学用两个材料相同、横截面积相同，但凸起程度不同的凸透镜会聚太阳光，测出较凸的凸透镜会聚点到光心的距离是5cm，而较平的凸透镜会聚点到光心的距离是8cm，根据这个情况，可推测：凸透镜焦距大小与 有关。 二．探究凹透镜对光的作用（共6小题） 7．下列关于透镜的描述，正确的是（　　） A．任何光束通过凸透镜都会变成平行光 B．任何光束通过凸透镜都会聚于一点 C．通过凹透镜的光束可能是会聚的 D．通过凹透镜的光束一定是发散的 8．根据如图，判断虚线框内放的透镜是（　　） A．甲为凸透镜，乙为凹透镜 B．甲为凹透镜，乙为凸透镜 C．甲、乙都为凸透镜 D．甲、乙都为凹透镜 9．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．光线通过透镜的光心时传播方向不会发生变化 B．光线通过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 C．凸透镜是很厚的透镜，而凹透镜是很薄的透镜 D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线一定变成发散的光线 10．如图所示的一块长方形玻璃，内部有一个很大的圆形空气泡，当一束平行光从左平行射向它时，它对这束平行光将有 （填“会聚”或“发散”）作用。 11．在森林中旅游时，导游会提醒旅客，不要随意丢弃饮料瓶。这是因为饮料瓶中如果有水，相当于一个 （凸透镜/凹透镜），对光线有 作用，太阳出来后可能会引起火灾。图中两个透镜， （甲/乙）透镜的类型和饮料瓶相似。 12．（1）小明在判别直径相同的两透镜的类型时，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的 是凸透镜，形成乙光斑的 是凹透镜（以上选填“一定”、“可能”或“一定不”）； （2）小华在测量凸透镜的焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为l，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则l f（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小华取一发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为l处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴远离透镜过程中，纸上的光斑大小将 （“变大”或“变小”或“不变”）。 三．光心、主光轴与焦点（共5小题） 13．关于透镜的焦点和焦距的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光起发散作用，所以凹透镜没有焦点 B．凸透镜有两个虚焦点 C．凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 D．透镜的光心位于它的主光轴上 14．关于透镜的焦点说法正确的是（　　） A．焦点是与凸透镜主光轴平行的光线，经过凸透镜后会聚在主光轴上的某一点 B．焦点是与凹透镜主光轴平行的光线，经过凹透镜后会聚在主光轴上的某一点 C．凸透镜既有实焦点，也有虚焦点 D．凹透镜既有实焦点，也有虚焦点 15．平行于主光轴的光通过凸透镜后，将会聚于 上的一点，这点称为凸透镜的 ，该点到光心的距离称为 。 16．小红将凸透镜正对太阳光，调整凸透镜和白纸的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有 作用，最小最亮的光斑称为凸透镜的 。 17．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律，为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm。 四．用平行光测定凸透镜焦距（共5小题） 18．在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对太阳，把一张纸放在它的下方，纸上呈现的并非最小的光斑，测得光斑到凸透镜的距离为l，则焦距f与l的关系是（　　） A． B． C． D．不确定 19．如图所示，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（    ） A．甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜弱 B．凸透镜对光线有会聚作用，且折射后的光线一定是会聚光线 C．同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2，则f1>f2 D．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 20．如图所示，小明将焦距为5cm的凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，测得纸上呈现的光斑A到凸透镜的距离为L。 (1)若Z是最小的光斑时，L= cm，A是 成的像。 (2)若L=12cm，将凸透镜慢慢靠近下方纸张的过程中，光斑大小将 。该过程中， （选填“会”或“不会”）出现与L=12cm时亮度相同的光斑。 21．小明测焦距时先将凸透镜和光屏的位置固定，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置，光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑，此时固定光源、凸透镜，再将光屏远离透镜，移动的过程中，若光屏上光斑的大小 （选填“逐渐变大”“几乎不变”“先变小后变大”），则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距；在准确测量焦距时，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是他拆除边框直接将凸透镜固定在原位置，进行实验验证，发现暗环仍然存在。若光源在左焦点处，光屏在右焦点处，如图所示，请算出暗环的面积 。 22．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 (1)如图1，测量时需将凸透镜 太阳放置，再把一张白纸放在它的下方，移动凸透镜，当白纸上出现 的元斑时，测得此时光斑到凸透镜的距离，即为焦距f。 (2)小明在测量时，当纸上呈现如图2所示光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l，将凸透镜继续靠近白纸，白纸上的光斑先变小后变大，则f l（选填“＞”、“=”或“＜”）；若用图3装置模拟小明测量的过程，开始时白纸应放在 （选填“A”、“B”或“C”）位置。 五．凸透镜的特殊光线作图（共5小题） 23．小霞同学在探究完凸透镜成像规律后，想到可以利用激光探究光线经过凸透镜的光路变化，于是好学的她开始了实验。但是，在记录光线的过程中由于中性笔断墨，光路图变成了这样，请你帮助小霞同学完成这次实验探究的记录。 24．如图，点光源S位于凸透镜一侧，在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。 25．请在图中画出所缺的对应入射光线和折射光线经过凸透镜后的光路图（F为焦点）。 26．如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水面下的点光源P发出一束光，经平面镜M反射后恰过F点，然后经过凸透镜射出。请画出完整的光路图。 27．某凸透镜的成像情况如图所示，其中AC是物点A发出的一条射到凸透镜上的光线。请你作出AC经凸透镜折射后的光线，并通过作图找出该凸透镜右侧的焦点F。 六．凹透镜的特殊光线作图（共5小题） 28．画出图中两条入射光线经过凹透镜折射后的光线。 29．作图题： (1)请根据平面镜成像的特点，画出图甲物体AB在平面镜中所成的像。 (2)如图乙所示，画出经过凹透镜折射后的光线所对应的入射光线。 (3)如图丙所示，水里的光源O发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过P点，折射光线经过A点，请作出入射光线、反射光线和折射光线。 30．请根据图中的入射光线，画出该光线经过凹透镜后的折射光线。 31．在图中作出所给的两条光线通过凹透镜的折射光线。 32．按要求完成下列作图。 (1)如图甲所示，网上有一段视频：一人在一枚鸡蛋和紧靠着的平面镜之间夹入一张不透明的纸，从侧面居然还能在镜中观察到鸡蛋的像，觉得很惊讶！请你用学过的光学知识，在图乙中画出人眼A看到鸡蛋上P点在镜中的像的光路图。（保留作图痕迹） (2)请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。 (3)如图所示，请将光路图补充完整。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 二、透镜 一．探究凸透镜对光的作用（共6小题） 二．探究凹透镜对光的作用（共6小题） 三．光心、主光轴与焦点（共5小题） 四．用平行光测定凸透镜焦距（共5小题） 五．凸透镜的特殊光线作图（共5小题） 六．凹透镜的特殊光线作图（共5小题） 一．探究凸透镜对光的作用（共6小题） 1．如图所示，小明打开手机的手电筒功能对着透镜照射，经透镜后在白纸上出现一个比透镜大的圆形光斑，保持手机与透镜位置不变，将光屏逐渐靠近透镜，发现光斑一直变小，但始终比透镜大，据现象判断该透镜（　　） A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜 C．可能是凸透镜 D．可能是厚度相同的玻璃镜 【答案】B 【详解】AC．如果是凸透镜，当平行于主光轴的光线通过凸透镜时，会会聚在焦点上，在焦点之前，光斑会逐渐变小，当到达焦点时，光斑最小，继续靠近透镜，光斑又会变大，但小于透镜大小。而题目中说光屏逐渐靠近透镜，光斑一直变小，但始终比透镜大，所以不是凸透镜，故AC不符合题意； B．凹透镜对光线有发散作用，平行光线通过凹透镜后，光线会发散，所以在白纸上会出现比透镜大的圆形光斑，并且当光屏逐渐靠近透镜时，光斑会一直变小，但始终比透镜大，符合题意，所以一定是凹透镜，故B 正确。 D．厚度相同的玻璃镜（平板玻璃）对光线既不会聚也不发散，通过平板玻璃后，光线的传播方向基本不变，光斑大小应该和透镜差不多，不符合题意，故D不符合题意； 故选B。 2．夏夏同学利用凸透镜进行科学实验时，他发现用激光笔照射两个凸透镜后，发生了有趣的现象，下列哪个光路图能正确反映平行光经折射后的情况（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】凸透镜对光线有会聚作用，光线经凸透镜折射后会更靠近主光轴，如图所示： 故选A。 3．关于凸透镜对光线的作用，下列说法中正确的是 （　　） A．光通过凸透镜就会变成平行光 B．只有平行于主轴的光线通过凸透镜才能被会聚 C．发散的入射光线透过凸透镜不会会聚 D．除了通过光心的光线外，所有光线通过凸透镜都会被会聚 【答案】D 【详解】A．过焦点的光线通过凸透镜才会变成平行光，故A错误； BCD．凸透镜对光线具有会聚作用，除了通过光心的光线外，所有光线通过凸透镜都会被会聚，故BC错误，D正确。 故选D。 4．凹透镜中间较边缘 （选填“厚”或“薄”）；如图所示的透镜，对光线具有会聚作用的是 。 【答案】 薄 a、b 【详解】[1]凹透镜的特点是中间薄边缘厚，即中间较边缘薄。 [2]凸透镜的特点是对光有会聚作用，且中间厚、边缘薄。图中a、b属于凸透镜。 5．香水的主要成分是易燃酒精。如图所示为两瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，容易在阳光下引发火灾的是 （选填“a”或“b”） ，原因是这类透镜对光线具有 （选填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】 a 会聚 【详解】[1][2]如图所示，a透镜中间厚、边缘薄，是凸透镜，对光有会聚作用，在阳光下，在凸透镜的焦点的位置温度最高，最容易引发火灾，b透镜中间薄、边缘厚，属于凹透镜，对光线具有发散作用，不容易在阳光下引发火灾。 6．不同的凸透镜对光的折射程度是不同的，即每个凸透镜的焦距不一定是相同的。 (1)凸透镜焦距大小由凸透镜的哪些因素决定呢？请猜想出影响凸透镜焦距大小的三个因素： 、 、 ； (2)某同学用两个材料相同、凸起程度一样，但横截面积不同的凸透镜会聚太阳光，测出会聚点（即焦点）到光心的距离都是10cm。根据这个情况，可推测：凸透镜焦距大小与 无关； (3)某同学用两个材料相同、横截面积相同，但凸起程度不同的凸透镜会聚太阳光，测出较凸的凸透镜会聚点到光心的距离是5cm，而较平的凸透镜会聚点到光心的距离是8cm，根据这个情况，可推测：凸透镜焦距大小与 有关。 【答案】(1) 材料 凸起程度 横截面积 (2)横截面积 (3)凸起程度 【详解】（1）[1][2][3]第二小题是探究凸透镜的焦距和凸透镜横截面积的关系；第三小题是探究凸透镜的焦距和凸起程度的关系；由此可猜想凸透镜的焦距和凸透镜的凸起程度和横截面积有关；还可以猜想焦距的长短与凸透镜的材料有关。 （2）根据控制变量法，实验控制了相同的材料和凸起程度，而使横截面积不同，但测得凸透镜的焦距相同，由此可以说明凸透镜的焦距与其横截面积无关。 （3）根据控制变量法，实验中凸透镜的材料和横截面积相同，而凸起程度不同，结果测得较凸的凸透镜焦距为5cm，较平的凸透镜焦距为8cm，由此得出：凸透镜的焦距与其凸起程度有关，凸起程度越大，焦距越小。 二．探究凹透镜对光的作用（共6小题） 7．下列关于透镜的描述，正确的是（　　） A．任何光束通过凸透镜都会变成平行光 B．任何光束通过凸透镜都会聚于一点 C．通过凹透镜的光束可能是会聚的 D．通过凹透镜的光束一定是发散的 【答案】C 【详解】A．只有经过经过焦点的光线经凸透镜折射后才会变成平行光，故A错误； B．凸透镜对光线有会聚作用，但光线通过凸透镜不一定能会聚于一点，会聚的光线凸透镜后也是会聚的光线，相对于原光线提前会聚，故B错误； CD．凹透镜对光线有发散作用，但对于即将会聚的光线通过凹透镜还会相交于一点的，故C正确，D错误。 故选C。 8．根据如图，判断虚线框内放的透镜是（　　） A．甲为凸透镜，乙为凹透镜 B．甲为凹透镜，乙为凸透镜 C．甲、乙都为凸透镜 D．甲、乙都为凹透镜 【答案】A 【详解】发光点发出的两束光通过甲透镜后折射光线变得会聚了，因此甲图应是凸透镜；发光点发出的两束光通过乙透镜后折射光线变得发散了，因此乙图应是凹透镜。 故选A。 9．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．光线通过透镜的光心时传播方向不会发生变化 B．光线通过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 C．凸透镜是很厚的透镜，而凹透镜是很薄的透镜 D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线一定变成发散的光线 【答案】A 【详解】A．由透镜的特性可知，通过光心的光线传播方向不变，故A正确； B．只有平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后汇聚在主光轴上的点才叫作焦点，故B错误； C．凸透镜指的是中间较厚，边缘较薄的透镜，凹透镜指的是中间较薄，边缘较厚的透镜，跟透镜的薄厚程度无关，故C错误； D．凹透镜的发散作用指的是使经过凹透镜的光线比原来更偏离主光轴，但不意味着会聚的光线经过凹透镜一定会变成发散的光线，有可能只是比原来发散了一些但还是一束会聚的光线，故D错误。 故选A。 10．如图所示的一块长方形玻璃，内部有一个很大的圆形空气泡，当一束平行光从左平行射向它时，它对这束平行光将有 （填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】发散 【详解】从图中可以看到，该玻璃左边部分，中间薄，两端厚，相当于一个凹透镜，而凹透镜对光有发散作用，同理，该玻璃右边部分也相当于一个凹透镜，所以当一束平行光从左平行射向它时，它对这束平行光将有发散作用。 11．在森林中旅游时，导游会提醒旅客，不要随意丢弃饮料瓶。这是因为饮料瓶中如果有水，相当于一个 （凸透镜/凹透镜），对光线有 作用，太阳出来后可能会引起火灾。图中两个透镜， （甲/乙）透镜的类型和饮料瓶相似。 【答案】 凸透镜 会聚 甲 【详解】[1][2]因为瓶内灌了雨水后，瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，造成火灾。 [3]凸透镜对光线有会聚作用，由图可知，光线经过甲透镜后变得更会聚，经过乙透镜后，光线变得分散，因此甲为凸透镜，甲透镜的类型和饮料瓶相似。 12．（1）小明在判别直径相同的两透镜的类型时，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的 是凸透镜，形成乙光斑的 是凹透镜（以上选填“一定”、“可能”或“一定不”）； （2）小华在测量凸透镜的焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为l，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则l f（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小华取一发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为l处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴远离透镜过程中，纸上的光斑大小将 （“变大”或“变小”或“不变”）。 【答案】 一定 可能 小于 变大 【详解】（1）[1][2]因为凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线起发散作用，根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是形成放大的实像，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜。 （2）[3][4]将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，说明开始光屏在焦点前，后一次在焦点后，即l小于f，将发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为l处时，光线通过凸透镜后是发散的，所以将白纸沿主光轴远离透镜过程中，纸上的光斑大小将逐渐变大。 三．光心、主光轴与焦点（共5小题） 13．关于透镜的焦点和焦距的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光起发散作用，所以凹透镜没有焦点 B．凸透镜有两个虚焦点 C．凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 D．透镜的光心位于它的主光轴上 【答案】D 【详解】A．凹透镜对光有发散作用，有两个虚焦点，故A错误； B．凸透镜有两个实焦点，故B错误； C．凸透镜的焦点到光心的距离叫焦距，故C错误； D．光心是位于主光轴上的特殊点，通过光心的光线传播方向不变，故D正确。 故选D。 14．关于透镜的焦点说法正确的是（　　） A．焦点是与凸透镜主光轴平行的光线，经过凸透镜后会聚在主光轴上的某一点 B．焦点是与凹透镜主光轴平行的光线，经过凹透镜后会聚在主光轴上的某一点 C．凸透镜既有实焦点，也有虚焦点 D．凹透镜既有实焦点，也有虚焦点 【答案】A 【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，并能使平行于主光轴的光会聚在一点，此点为焦点，则焦点到光心的距离叫做焦距，故A正确； B．平行于主光轴的光线经凹透镜折射后要发散，折射光线的反向延长线相交在主轴上一点这一点叫透镜的焦点，故B错误； CD．凸透镜的焦点是实焦点，它没有虚焦点；凹透镜的焦点是虚焦点，它没有实焦点，故CD错误。 故选A。 15．平行于主光轴的光通过凸透镜后，将会聚于 上的一点，这点称为凸透镜的 ，该点到光心的距离称为 。 【答案】 主光轴 焦点 焦距 【详解】[1][2]凸透镜具有会聚光线的能力，平行于主光轴的光通过凸透镜后，将会聚于主光轴上的一点，这个点称为凸透镜的焦点。 [3]凸透镜焦点到凸透镜光心的距离称为焦距，由于光路具有可逆性，所以凸透镜左右各有一个焦点。 16．小红将凸透镜正对太阳光，调整凸透镜和白纸的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有 作用，最小最亮的光斑称为凸透镜的 。 【答案】 会聚 焦点 【详解】[1]凸透镜对光具有会聚作用，太阳光经过凸透镜后能会聚成一点。 [2]让凸透镜正对太阳光，此时太阳光与凸透镜的主光轴平行，太阳光经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是凸透镜的焦点。 17．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律，为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm。 【答案】 最小最亮 10.0 【详解】[1]将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，该光斑为焦点。 [2]如图从光斑到凸透镜的距离为 即为焦距为10.0cm。 四．用平行光测定凸透镜焦距（共5小题） 18．在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对太阳，把一张纸放在它的下方，纸上呈现的并非最小的光斑，测得光斑到凸透镜的距离为l，则焦距f与l的关系是（　　） A． B． C． D．不确定 【答案】D 【详解】在纸上呈现最小光斑时，光斑到凸透镜的距离等于凸透镜的焦距，平行光经过凸透镜后会相交于焦点，焦点与凸透镜光心间的距离称为焦距，在焦点前，光线是会聚的，在焦点后，光线是发散的，在纸上呈现的并非最小的光斑，此时光斑到凸透镜的距离可能小于焦距，也可能大于焦距。 故选D。 19．如图所示，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（    ） A．甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜弱 B．凸透镜对光线有会聚作用，且折射后的光线一定是会聚光线 C．同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2，则f1>f2 D．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 【答案】C 【详解】A．凸透镜焦距越短，对光的会聚能力越强，甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜更强，故A错误； B．凸透镜对光线有会聚作用，若入射光线是发散的，则折射后的光线也可能是发散的，但相对于入射光线是会聚的，故B错误； C．根据三棱镜对光线的偏折可知，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大，即，故C正确； D．平行于主光轴的光经过凸透镜后一定会聚于焦点上，但其它的平行光不一定会聚到焦点上，故D错误。 故选C。 20．如图所示，小明将焦距为5cm的凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，测得纸上呈现的光斑A到凸透镜的距离为L。 (1)若Z是最小的光斑时，L= cm，A是 成的像。 (2)若L=12cm，将凸透镜慢慢靠近下方纸张的过程中，光斑大小将 。该过程中， （选填“会”或“不会”）出现与L=12cm时亮度相同的光斑。 【答案】(1) 5 太阳 (2) 先变小后变大 不会 【详解】（1）[1]Z是最小光斑时，则Z与凸透镜之间的距离等于焦距，为5cm。 [2]纸上呈现的光斑是太阳的光线通过凸透镜会聚而成的，成的是太阳的像。 （2）[1][2]太阳与凸透镜的距离远大于2倍焦距，则像距应无限接近焦点。L=12cm时，凸透镜与光斑的距离大于2倍焦距，看到的光斑较模糊，较大，是太阳光会聚后，形成的光斑。将凸透镜慢慢靠近下方纸张的过程中，距离变小，光斑将变小，变清晰。在像点时，变得最小，最清晰。继续靠近，距离小于焦距，光斑将又变得模糊，变大，此过程凸透镜与光斑的距离小于焦点，光线尚未会聚形成的光斑，所以亮度与L=12cm处的不相同。 21．小明测焦距时先将凸透镜和光屏的位置固定，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置，光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑，此时固定光源、凸透镜，再将光屏远离透镜，移动的过程中，若光屏上光斑的大小 （选填“逐渐变大”“几乎不变”“先变小后变大”），则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距；在准确测量焦距时，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是他拆除边框直接将凸透镜固定在原位置，进行实验验证，发现暗环仍然存在。若光源在左焦点处，光屏在右焦点处，如图所示，请算出暗环的面积 。 【答案】 几乎不变 【详解】[1]先将凸透镜和光屏的位置固定，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置，光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑，说明此时光源正好在透镜的焦点上，从光源发出的光经透镜折射后平行于主光轴，在光屏上形成与透镜直径相近的光斑；再将光屏远离透镜，移动的过程中，光屏上光斑的大小几乎不变，因此光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距。 [2]透镜边缘以外的光线沿直线传播，边缘以内的光线会发生偏转，二者之间会形成一个没有光线的黑色区域，这就是暗环，因此暗环形成的原因是：透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区。光源在左焦点处，光屏在右焦点处，圆环大圆的直径就是2D，半径是D，小圆的直径就是D，半径就是，那么暗环的面积为 S=πD2-π()2= 22．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 (1)如图1，测量时需将凸透镜 太阳放置，再把一张白纸放在它的下方，移动凸透镜，当白纸上出现 的元斑时，测得此时光斑到凸透镜的距离，即为焦距f。 (2)小明在测量时，当纸上呈现如图2所示光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l，将凸透镜继续靠近白纸，白纸上的光斑先变小后变大，则f l（选填“＞”、“=”或“＜”）；若用图3装置模拟小明测量的过程，开始时白纸应放在 （选填“A”、“B”或“C”）位置。 【答案】(1) 正对 最小最亮 (2) ＜ C 【详解】（1）[1]利用太阳光测量凸透镜的焦距，需要使阳光平行于主光轴，故需将凸透镜正对太阳放置。 [2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是凸透镜的焦点，白纸上呈现最小最亮的光斑，此时光斑到凸透镜的距离，即为焦距f。 （2）[1][2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是凸透镜的焦点，光线到达焦点并且继续向前射出，这个非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后，如果光斑在焦点之前，焦距会大于l，如果光斑在焦点之后，焦距会小于l，如果凸透镜靠近白纸，此时光斑变小，说明光斑在焦点之后，焦距小于l，开始时白纸应放在C位置。 五．凸透镜的特殊光线作图（共5小题） 23．小霞同学在探究完凸透镜成像规律后，想到可以利用激光探究光线经过凸透镜的光路变化，于是好学的她开始了实验。但是，在记录光线的过程中由于中性笔断墨，光路图变成了这样，请你帮助小霞同学完成这次实验探究的记录。 【答案】 【详解】射向光心的光线，经凸透镜后传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴，作图如下： 24．如图，点光源S位于凸透镜一侧，在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线过焦点F，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示： 25．请在图中画出所缺的对应入射光线和折射光线经过凸透镜后的光路图（F为焦点）。 【答案】 【详解】一条入射光线过凸透镜的光心O。根据凸透镜的光学性质，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。所以从光心O沿原方向画出折射光线。另一条折射光线平行于主光轴。根据凸透镜的光学性质，过焦点的经凸透镜折射后平行于主光轴。所以从该入射光线与凸透镜的交点过左侧焦点F。如图所示： 26．如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水面下的点光源P发出一束光，经平面镜M反射后恰过F点，然后经过凸透镜射出。请画出完整的光路图。 【答案】 【详解】根据平面镜成的像与物体关于镜面对称，作出光源P的对称点P'，连接FP'与镜面的交点O'为入射点，连接PO'为入射光线，O'F为反射光线；O'F从水中进入空气时发生折射，折射角大于入射角，过点F作出法线和折射光线；折射光线经过凸透镜再次发生折射，由过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴可知，出射光线平行于主光轴，如图所示： 27．某凸透镜的成像情况如图所示，其中AC是物点A发出的一条射到凸透镜上的光线。请你作出AC经凸透镜折射后的光线，并通过作图找出该凸透镜右侧的焦点F。 【答案】 【详解】凸透镜成像时，物体发出的光经凸透镜折射后会聚于像点，即折射光线过像点A'，所以应连接C、A'；过A点作平行于凸透镜主光轴的光线，其折射光线通过像点A'，折射光线与主光轴的交点即为焦点F，如下图所示： 六．凹透镜的特殊光线作图（共5小题） 28．画出图中两条入射光线经过凹透镜折射后的光线。 【答案】 【详解】过凹透镜光心的光线传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。如图所示： 29．作图题： (1)请根据平面镜成像的特点，画出图甲物体AB在平面镜中所成的像。 (2)如图乙所示，画出经过凹透镜折射后的光线所对应的入射光线。 (3)如图丙所示，水里的光源O发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过P点，折射光线经过A点，请作出入射光线、反射光线和折射光线。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据平面镜成像特点，所成的像是虚像，像与物到镜面的距离相等，像与物之间的连线与镜面垂直，因此分别做物体A、B两点的对称点A'、B'，连接A'7'即为AB在平面镜中所成的像，如图所示： （2）根据凹透镜的三条特殊光线作图：过光心的光线传播方向不变；光线延长线过虚焦点，折射后平行主光轴射出；平行主光轴的光线折射后其反向延长线过虚焦点，如图所示： （3）根据平面镜成像的规律，作出点光源O关于水面的对称点，即点光源O在水面的像O′，由于反射光线的反向延长线要过像点O′，连接PO′，与水面的交点就是入射点M，分别连接OM、MP、MA，可得入射光线、反射光线、折射光线，如图所示： 30．请根据图中的入射光线，画出该光线经过凹透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】图中透镜是凹透镜，入射光线的延长线过凹透镜的焦点，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴，如图所示： 31．在图中作出所给的两条光线通过凹透镜的折射光线。 【答案】 【详解】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过凹透镜光心的光线传播方向不变，如图所示： 32．按要求完成下列作图。 (1)如图甲所示，网上有一段视频：一人在一枚鸡蛋和紧靠着的平面镜之间夹入一张不透明的纸，从侧面居然还能在镜中观察到鸡蛋的像，觉得很惊讶！请你用学过的光学知识，在图乙中画出人眼A看到鸡蛋上P点在镜中的像的光路图。（保留作图痕迹） (2)请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。 (3)如图所示，请将光路图补充完整。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据物像连线与镜面垂直，由P向平面镜作垂线并延长，根据物像到平面镜的距离相等，找到P点的像点P′；连接眼睛A和像点P′，与平面镜交于O点（入射点），连接PO为入射光线，OA为反射光线，如图所示： （2）①作A点关于镜面的对称点A′；（做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号） ②作B点关于镜面的对称点B′； ③作C点关于镜面的对称点C′； ④用虚线连接A′B′，B′C′，A′C′，则ΔA′B′C′就是ΔABC在平面镜MN中所成的像，作图如下： （3）指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如图所示： 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $